Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室電源電壓為6V，要測量小燈泡的額定功率，小偉選擇一個(gè)額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右的小燈泡，小強(qiáng)畫出了電路圖（圖甲）．
（1）小偉看到電路圖后提出一個(gè)建議：簡化實(shí)驗(yàn)，去掉滑動(dòng)變阻器測量小燈泡的額定電功率．你認(rèn)為小偉的實(shí)驗(yàn)方案可行嗎？為什么？
（2）若按照小強(qiáng)設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室里有最大阻值是10Ω和60Ω的滑動(dòng)變阻器，你認(rèn)為應(yīng)該選擇最大阻值為Ω的滑動(dòng)變阻器．
（3）將圖乙中的滑動(dòng)變阻器和電壓表（選用合適的量程）接入電路．
（4）在實(shí)驗(yàn)器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數(shù)，按照圖乙的電路連接圖判斷，要讓燈泡發(fā)光，你的操作是： ． 調(diào)整電路正常后開始實(shí)驗(yàn)，在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6V，你判斷故障可能是： ．
（5）為進(jìn)一步確定小燈泡亮度與電壓的關(guān)系，做了多次實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了小燈泡的U﹣I圖象（如圖丙所示）．請根據(jù)圖象信息計(jì)算出小燈泡的額定功率是W．

Answer 1

【答案】
（1）

不可行，無法實(shí)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓等于額定電壓

（2）60
（3）

如圖所示

（4）將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)；小燈泡斷路
（5）0.5
【解析】解：（1）一節(jié)蓄電池的電壓為2V，而燈泡的額定電壓為2.5V，去掉滑動(dòng)變阻器無法使燈泡兩端的電壓達(dá)到燈泡的額定電壓，所以小偉的實(shí)驗(yàn)方案不可行；（2）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I= = =0.25A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R滑= = =14Ω＞10Ω，
故選最大阻值是60Ω的滑動(dòng)變阻器；（3）燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0～3V且與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱與燈泡相連，如下圖所示：

4）電壓表和電流表都有示數(shù)說明電路通路且燈泡沒有短路，燈泡不亮的原因是實(shí)際功率太小，下一步的操作是：將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)；
燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6V，說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦�，故障可能是小燈泡斷路；�?）由圖象可知，燈泡兩端的電壓UL=2.5V時(shí)，通過的電流IL=0.2A，
則燈泡的額定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W．
所以答案是：（1）不可行；無法實(shí)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓等于額定電壓；（2）60；（3）如上圖所示；（4）將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)；小燈泡斷路；（5）0.5．